种植屋面的能耗模拟分析
——以长沙某办公建筑模型为例

魏格连，王志勇Wei Gelian,Wang Zhiyong

（湖南工业大学 土木工程学院，湖南株洲 412007）

1 研究背景

近年来，建筑能耗的不断增加，对现有的基础设施、城市环境和能源安全造成了压力[1-2]。为了缓解这一局面，各国政府开始大力发展绿色基础节能设施，如种植屋面。与传统屋顶相比，种植屋面具有缓解城市热岛效应、降低建筑能耗的作用，但它造价更高，且需要额外的维护（费用多少多取决于植被类型和灌溉需求）[3]。种植屋面通常由以下结构组成：植被层、基质层、滤布、排水层、阻根层、隔热层[4-6]。大量研究表明，植物叶面积指数、基质层厚度和含湿量等参数决定了屋面的热容以及向建筑物的热传导系数，与节能效果密切相关[7-8]。而这些参数很大程度上受当地气候条件、建筑屋面保温的影响[9-10]。因此，本文选取植物叶面积指数、基质层厚度、保温层厚度这三个热工参数，针对夏热冬冷气候下的某一办公建筑，采用Energy Plus能耗模拟软件建立简化的种植屋面模型，探讨种植屋面热工参数对能耗的影响，寻求在该气候下种植屋面热工参数的优化配置方案。

2 方案设定

2.1 建筑模型

对某一栋单层办公建筑建模，如图1所示。建筑平面尺寸为8m×6m，楼层高度为3.8m，窗墙比为0.37，屋顶为平屋顶，建筑各围护结构热工性能系数见表1。

表1 围护结构主要热工性能参数

图1 利用SketchUp建立的建筑模型

2.2 模拟方法

地点选取长沙市，地理数据（经度、纬度、时区、海拔）由Energy Plus自带的数据库提供，气象数据使用由CSWD提供的典型气象年逐时数据，各月份的干球温度、太阳辐射、相对湿度如图2所示。……